成本一直是LED照明一個主要障礙，妨礙著人們購買高能效LED球泡燈。現在，世界上最大的一家LED制造商歐司朗光電半導體公司(Osram Opto Semiconductors)表示，它已經完善技術，能顯著降低LED的生產成本。

白光LED的制備，通常需要給藍色氮化鎵LED涂上黃色螢光粉。制造商通常會培育薄層氮化鎵，是在昂貴的藍寶石基質上進行。相反，歐司朗制備這種設備是在矽基板上進行。矽基板的成本是藍寶石的三分之一多，甚至可以更便宜，因為可以制成更大的片材。

這家公司表示，它的矽基白色LED每瓦功率可產生127流明，電源效率為58%，可比藍寶石上培育的最先進的商用LED。彼得·斯塔斯(Peter Stauss)，是歐司朗的項目經理，他說，研究人員正在測試和優(yōu)化這種設備，期望在未來兩到三年開始銷售它們。

歐司朗聯合其他幾家公司，力爭把更便宜的矽基鎵氮化發(fā)光二極管推向市場。中國晶能光電公司(Lattice Power)聲稱，已經開始商業(yè)化生產，使用的是相同的技術。上個月，加州(California)新創(chuàng)公司普瑞公司(Bridgelux)宣布，已經與東芝合作，制備矽基發(fā)光二極管。與此同時，英國的普萊塞半導體公司(Plessey Semiconductors)計劃在年底生產矽基氮化鎵發(fā)光二極管，采用的技術來自劍橋大學(Cambridge University)校辦企業(yè)凱姆加恩公司(CamGaN)。飛利浦和三星也表示，要致力于矽工藝。

歐司朗沒有說，它的新型LED會便宜多少，但普瑞公司和普萊塞公司都聲，這種矽工藝可以降低LED生產成本75%以上。普瑞公司還預測，它的工藝可以降低75瓦的同種LED燈泡的成本，現在賣到40美元，可降低到5美元以下。

與藍寶石相比，制備大直徑硅片更容易，也更便宜，這就可以削減成本。另一個吸引人的理由是，轉向矽可以利用現有的機器，這些機器原先用來制作矽電腦芯片。普瑞公司已經演示了一些設備，就是在20厘米寬的硅片上培育的。

矽上培育氮化鎵的挑戰(zhàn)是，這兩種材料擴大和收縮的速度不同。發(fā)光二極管是在高溫下制備，材料冷卻時，發(fā)光的氮化鎵層就會裂開，這是因為與下面的矽的張力。為了解決這個問題，歐司朗和其他公司就培育另外的材料薄膜，如氮化鋁鎵，就圍繞著氮化鎵，這就可以平衡冷卻過程中產生的張力。

雖然許多LED廠商都選擇矽，但是，加利福尼亞州的新創(chuàng)公司掃拉公司(Soraa)卻在使用氮化鎵基板。這也減輕了兩層晶體結構之間的不匹配，掃拉公司首席技術官邁克爾•克拉梅斯(Michael Krames)說，產生的材料缺陷減少了1000倍，這是對比硅片上培育的材料而言。產生的LED比采用矽基板更昂貴，但是，它們也增亮10倍，這有助于彌補額外的費用。 “真是LED性能驅動[燈泡的總成本，”克拉梅斯說。“此外，這種基板是整體生產成本的一小部分。”

現在，雖然斯塔說，矽基板的成本優(yōu)勢更有利于廠商，勝過LED。“氮化鎵基板可能是一個選擇，只要它們便宜得多，但是，今天有沒有真正的機會使用它們，”他說。

史蒂夫•登巴斯(Steve Denbaars)是加州大學圣巴巴拉分校(University of California， Santa Barbara)材料和電氣和電腦工程教授，也是掃拉公司創(chuàng)始人之一，他認為，氮化鎵和矽基板都有一個公平的機會，可以取代藍寶石。而氮化鎵也會有性能優(yōu)勢，他說，“矽有機會將擊敗藍寶石，僅僅因為有很多矽制造設施，安裝在世界各地。”

采用硅片更便宜：歐司朗已在15厘米長的矽芯片上培育氮化鎵，制成高性能白色LED。